Πώς έκανε ο Νεύτωνας το νόμο της καθολικής βαρύτητας;
1. Παρατήρηση και έμπνευση:
* Πτώση μήλου: Η δημοφιλής ιστορία για το μήλο που πέφτει από ένα δέντρο μπορεί να είναι αποκρυφική, αλλά υπογραμμίζει την έντονη παρατήρηση του Newton για τον φυσικό κόσμο. Είδε ότι τα αντικείμενα πέφτουν στο έδαφος και αναρωτήθηκαν γιατί.
* Motion's Motion: Ο Νεύτωνας παρατήρησε την τροχιά του φεγγαριού γύρω από τη γη και αναγνώρισε ότι πρέπει να επηρεαστεί από μια δύναμη. Συνειδητοποίησε ότι η ίδια δύναμη που τραβάει το μήλο πρέπει επίσης να είναι υπεύθυνο για τη διατήρηση της φεγγαριού σε τροχιά.
2. Μαθηματικό Ίδρυμα:
* Νόμοι του Kepler: Ο Johannes Kepler είχε ήδη διατυπώσει τρεις νόμους πλανητικής κίνησης με βάση τις παρατηρήσεις του Tycho Brahe. Αυτοί οι νόμοι περιέγραψαν τις ελλειπτικές διαδρομές των πλανητών, τις ταχύτητες τους και τις σχέσεις τους με τον Ήλιο. Ο Νεύτωνας χρησιμοποίησε τους νόμους του Kepler ως κρίσιμο σημείο εκκίνησης.
* λογισμός: Ο Νεύτωνας ανέπτυξε τον Λογισμό, ένα ισχυρό εργαλείο για την περιγραφή της κίνησης και των δυνάμεων. Του επέτρεψε να αναλύσει τη συνεχή αλλαγή που εμπλέκεται στις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις.
3. Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας:
* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Ο Newton υποθέτει ότι η δύναμη της βαρύτητας μεταξύ δύο αντικειμένων είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη γίνεται ασθενέστερη καθώς τα αντικείμενα κινούνται πιο μακριά.
* Μαθηματική σύνθεση: Χρησιμοποιώντας τον λογισμό και τις παρατηρήσεις του, ο Newton διατύπωσε το νόμο της καθολικής βαρύτητας, μια μαθηματική εξίσωση που περιγράφει τη δύναμη της βαρύτητας μεταξύ οποιωνδήποτε δύο αντικειμένων στο σύμπαν.
4. Δοκιμές και βελτίωση:
* Προβλέψεις: Ο νόμος του Νεύτωνα έκανε συγκεκριμένες προβλέψεις σχετικά με την πρόταση των ουράνιων σωμάτων, τα οποία στη συνέχεια δοκιμάστηκαν κατά των παρατηρήσεων. Οι προβλέψεις ήταν απίστευτα ακριβείς, υποστηρίζοντας την εγκυρότητα του νόμου.
* Περαιτέρω μελέτες: Οι επιστήμονες κατά τη διάρκεια των αιώνων συνέχισαν να μελετούν και να βελτιώνουν το νόμο του Νεύτωνα, οδηγώντας σε ακόμη ακριβέστερες μετρήσεις και κατανόηση της σύνθετης αλληλεπίδρασης της βαρύτητας.
Εν ολίγοις, ο Νεύτωνας δεν «έκανε» τον νόμο της καθολικής βαρύτητας. Το ανακάλυψε μέσω ενός συνδυασμού:
* Παρατήρηση και ανάλυση του φυσικού κόσμου.
* βασιζόμενη στο έργο προηγούμενων επιστημόνων όπως ο Kepler.
* Ανάπτυξη των δικών του μαθηματικών εργαλείων (λογισμός).
* Δοκιμές και εξευγενισμό της θεωρίας του μέσω αυστηρών επιστημονικών μεθόδων.
Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας παραμένει ένας ακρογωνιαίος λίθος της σύγχρονης φυσικής, εξηγώντας τα πάντα από την κίνηση των μήλων μέχρι το σχηματισμό γαλαξιών.
